世界上引人注目的聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）是一种“新型聚酯”包括材料。由于PEN的分子结构与PET相似，以萘环代替苯环，PEN比PET具有更优异的阻隔性，特别是阻气性、防紫外线性、耐热性（普通非晶态PEN热变形温度达10007℃，而PET仅为70℃）。不久的将来，PEN定会大量进入包装领域，引发PET之后的又一次包装革命。

下面是该材料的详细介绍：

聚萘二甲酸乙二醇酯

中文名称  聚萘二甲酸乙二醇酯

英文名称  polyethylene naphthalate，缩写代号PEN


 

    (一)发展简史

    聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）是一种新型的热塑性聚酯。它具有优良的气体阻隔性、防水性、抗紫外线性、耐热性、耐化学药品性和耐辐射性。

    PEN虽早已开发成功，但迟迟未能实现工业化生产，其中很重要的一个原因在于其单体2，6萘二甲酸二甲酯未能工业化生产，直至1995年美国Amoco公司实现了2，6萘二甲酸二甲酯的工业化生产后，PEN才获得了迅速发展。目前，生产PEN树脂的公司主要有工eijin公司、ICI公司、Japan VniPE工公司和Shell公司等。

  (二)生产方法

  PEN的生产工艺如下：

  以Mg（OAc）2·4H2O为催化剂，住氮气保护下，在反应釜中由2，6萘二甲酸二甲酯与乙二醇进行缩聚反应制得。反应温度维持在230℃，经4h后，再加入Sb2O3，并将温度迅速升至295℃，以使缩聚反应进行完全。

    美国Amoco公司以邻二甲苯、丁二烯为原料，经环化、脱氢、异构化制得2，6-二甲基萘，再经氧化、酯化制得2，6-萘二甲酸二甲酯，成功地实现了2，6-萘二甲酸二甲酯工业规模的生产。目前其生产能力已达50kt/a以上。


 

    （三）性能

    PEN树脂的结构与PET相似，它以萘环取代PET 中的苯环。PEN的各项性能几乎全部优于PET，突出特点是耐热性好，强度高，气体阻隔性强。表2-6-34示出了PEN的主要性能。

    1.热性能

    PEN的熔点为256℃，与PET接近，玻璃化温度为118℃，比PET高出40℃以上，长期使用温度在155℃以上，制品尺寸稳定，热收缩率小于PET、PA等。PEN在130℃的潮湿空气中放置500h后，伸长率仅下降10％，在180℃干燥空气中放置10h后，伸长率仍能保持50％。而PET在同样条件下会变得很脆，无实用价值。
 

    2．力学性能

    PEN具有优良的力学性能。PEN的拉伸强度比PET高约35％，而且PEN的力学性能稳定，即使在高温、高湿度情况下，其弹性模量、强度、蠕变和使用寿命仍可保持相对稳定。

  3．气体阻隔性

  PEN突出的特点是阻气性好，同样厚度的膜，PEN的气密性远高于通用塑料聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯，也高于聚酰胺、PPS、PET等工程塑料。实验表明，PEN对O2的阻隔性比PET高4倍，对CO2的阻隔性高5倍，对水蒸气的阻隔性高3.5倍。

  4．化学稳定性

  PEN的化学稳定性优良。其分子链中的酯基遇水会分解，但其水解速度仅为PET的1/4。PEN对有机溶剂稳定，耐酸、碱能力优于PET，对有机物的吸附性小，溶剂抽出量低。PEN与PET在不同浸渍时间下的溶齐吸附量见表2-6-35。由于PEN的气密性好，内含低聚物的分子量相对较大，故在实际使用温度下，析出低聚物的倾向比PET小，加工温度下分解放出的低级醛也少于PET。


    5.光学性能

    PEN 在可见光范同内透明，同时可阻隔小于380nm的紫外线。另外，PEN的光稳定性约为PET的5倍，经放射线照射后断裂仲长率下降少，在真空和氧气中耐放射线的能力分别可达PET的10倍和4倍。

    6．电气性能

    PEN具有与PET相当的电气性能，其介电强度、体积电阻率、导电率等均与PET接近，但其导电率随温度变化小。